Kas yra susiję genai? (biologija)



Du genai yra susieti kai jie linkę paveldėti kartu, tarsi jie būtų vienas subjektas. Taip gali atsitikti ir su daugiau nei dviem genais. Bet kokiu atveju šis genų elgesys leido genetiniam atvaizdavimui susieti ir rekombinuoti.

Mendelio metu kiti mokslininkai, tokie kaip Boveri sutuoktiniai, pastebėjo, kad ląstelės branduolyje buvo kūnų, atskirtų ląstelių dalijimosi proceso metu. Tai buvo chromosomos.

Vėliau, atlikus Morgano ir jo grupės darbą, buvo aiškiau suvokiamas genų ir chromosomų paveldėjimas. Tai reiškia, kad genai išskiria tokias kaip kromosomos, kurios jas gabena (paveldėjimo chromosomų teorija).

Indeksas

  • 1 Žmogus ir genai
  • 2 Ryšys
  • 3 Atsparumas ir sukabinimas
  • 4 Ryšio disbalansas
    • 4.1 Sujungimo pusiausvyra
  • 5 Rekombinacija ir genetinis atvaizdavimas pagal ryšį
  • 6 Genetinis atvaizdavimas pagal ryšį ir jo apribojimai
  • 7 Nuorodos

Žmogus ir genai

Kaip žinome, yra daug mažiau chromosomų nei genai. Pavyzdžiui, žmogus turi apie 20 000 genų, pasiskirstytų maždaug 23 skirtingose ​​chromosomose (rūšies haploidinė apkrova)..

Kiekviena chromosoma yra ilga DNR molekulė, kurioje daug genų yra koduojami atskirai. Tada kiekvienas genas gyvena konkrečioje konkrečios chromosomos vietoje (lokuse); savo ruožtu kiekviena chromosoma turi daug genų.

Kitaip tariant, visi chromosomos genai yra tarpusavyje susiję. Jei atrodo, kad jie nėra, tai yra todėl, kad tarp chromosomų yra fizinio DNR mainų procesas, kuris sukuria nepriklausomos pasiskirstymo iliuziją.

Šis procesas vadinamas rekombinacija. Jei du genai yra susieti, bet plačiai atskirti, visuomet atsiranda rekombinacija, o genai išskirs, kaip pastebėjo Mendelis..

Ryšys

Norėdamas stebėti ir parodyti ryšį, tyrėjas pradeda kryžius su asmenimis, kurie pateikia kontrastingą tiriamųjų genų fenotipą (pvz., P: AAbb X aaBB).

Visi F1 palikuonys bus AaBb. Iš kryžminio perėjimo AaBb X aabb (arba testo crossover) galima tikėtis, kad palikuonys F2 parodys genotipinę (ir fenotipinę) proporcijas 1AaBb:1Aabb: 1aaBb: 1aabb.

Tačiau tai yra tiesa, jei genai nėra susiję. Pirmasis genetinis ženklas, kad du genai yra susiję, yra tai, kad vyrauja tėvų fenotipų dominavimas:, Aabb + aaBb >> AaB_b + aabb.

Atsparumas ir sukabinimas

Sujungtų genų, kuriuos naudojame kaip pavyzdį, atveju, asmenys gamins daugiausia lytinių ląstelių Ab ir aB, daugiau nei gametos AB ir ab.

Kadangi dominuojantis geno alelis yra susijęs su kito geno recesyvine alele, manoma, kad abu genai yra susieti su atkaklumu. Jei stebimas alelių dominavimas AB ir ab apie gametas Ab ir aB, sakoma, kad genai yra susieti sujungimu.

Tai reiškia, kad dominuojantys aleliai yra susieti su ta pačia DNR molekule; arba tas pats, yra susiję su ta pačia chromosoma. Ši informacija labai naudinga genetiniam tobulinimui.

Tai leidžia nustatyti asmenų, kuriuos reikia analizuoti, kai genai yra susieti, skaičių ir norite pasirinkti, pavyzdžiui, du dominuojančius simbolius.

Tai būtų sunkiau pasiekti, kai abu genai yra atbaidomi, o susiejimas yra toks siauras, kad beveik nėra abiejų genų rekombinacijos.

Sujungimo pusiausvyra

Ryšio buvimas pats savaime buvo didžiulis žingsnis į priekį, suvokdami genus ir jų organizavimą. Be to, tai taip pat leido mums suprasti, kaip atranka gali veikti populiacijose ir šiek tiek paaiškinti gyvų būtybių evoliuciją.

Yra genų, kurie yra tokie susieti, kad vietoj keturių yra gaminamos tik dviejų rūšių gametos, kurios leistų nepriklausomai platinti.

Sujungimo pusiausvyra

Ekstremaliais atvejais šie du susieti genai (sukabinimo ar pasipriešinimo atveju) pasireiškia tik vieno tipo asociacijose. Jei taip atsitinka, yra teigiama, kad yra susiejimo pusiausvyra.

Ryšio disbalansas atsiranda, pavyzdžiui, kai dviejų dominuojančių alelių trūkumas mažina individų išgyvenimo ir atgaminimo tikimybę.

Taip atsitinka, kai individai yra gametų apvaisinimo produktas ab. Tręšimas tarp lytinių ląstelių aB ir Ab, priešingai, individo išlikimo tikimybė didėja.

Jie turės bent vieną alelį A ir alelis B, ir parodys atitinkamas laukines susijusias funkcijas.

Ryšys ir jo disbalansas taip pat gali paaiškinti, kodėl kai kurie nepageidaujami geno aleliai nėra pašalinami iš populiacijos. Jei jie yra labai arti (atbaidant) kito geno dominuojantiems aleliams, kurie suteikia pranašumą savo nešikliui (pvz.,, aB), susiejimas su „geru“ leidžia „blogo“.

Rekombinacija ir genetinis atvaizdavimas pagal ryšį

Svarbi sąsajos pasekmė yra ta, kad ji leidžia nustatyti atstumą tarp susietų genų. Tai pasirodė istoriškai teisinga ir paskatino kurti pirmuosius genetinius žemėlapius.

Tam reikėjo suprasti, kad homologinės chromosomos gali persikelti viena kitai per procesą, vadinamą rekombinacija.

Rekombinuojant gaminamos skirtingos lytinės ląstelės nei tos, kurias asmuo galėtų gaminti tik segregacijos būdu. Kadangi rekombinantai gali būti skaičiuojami, galima matematiškai išreikšti, kiek atstumo atskiria vieną geną nuo kito.

Žemėlapiuose susieti ir rekombinaciniai asmenys skaičiuojami, kurie yra rekombinantai tarp visų genų poros. Tada jo procentinė dalis apskaičiuojama pagal bendrą naudojamą kartografavimo populiaciją.

Pagal susitarimą vienas procentas (1%) rekombinacijos yra genetinio žemėlapio vienetas (umg). Pavyzdžiui, 1000 individų kartografavimo populiacijoje tarp genetinių žymenų yra 200 rekombinantų A/a ir B/b. Todėl atstumas, kuris atskiria juos chromosomoje, yra 20 um.

Šiuo metu 1 umg (kuris yra 1% rekombinacija) vadinamas cM (centi Morgan). Ankstesniu atveju atstumas tarp A/a ir B/b yra 20 cM.

Genetinis atvaizdavimas pagal ryšį ir jo apribojimai

Genetiniame žemėlapyje galite pridėti atstumus cM, bet, žinoma, negalite pridėti rekombinacijos procentų. Visada turite atskirti pakankamai atskirtus genus, kad galėtumėte matuoti trumpus atstumus.

Jei atstumas tarp dviejų žymeklių yra labai didelis, tikimybė, kad tarp jų yra rekombinacijos įvykis, yra lygi 1. Todėl jie visada bus rekombinuoti ir šie genai elgsis taip, lyg jie būtų platinami savarankiškai, net jei jie yra susieti.

Kita vertus, dėl įvairių priežasčių žemėlapiai, išmatuoti cM, nėra tiesiškai susiję su dalyvaujančios DNR kiekiu. Be to, DNR kiekis per cM nėra universalus, ir kiekvienai konkrečiai rūšiai tai yra konkreti vertė ir vidurkis.

Nuorodos

  1. Botstein, D., White, R. L., Skolnick, M., Davis, R.W. (1980) Genetiškos sąsajos konstravimas žmogui naudojant restrikcinio fragmento ilgio polimorfizmą. American Journal of Human Genetics, 32: 314-331.
  2. Brooker, R. J. (2017). Genetika: analizė ir principai. McGraw-Hill aukštasis mokslas, Niujorkas, NY, JAV.
  3. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Pkiladelphia, PA, JAV.
  4. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Įvadas į genetinę analizę (11. \ Tth red.). Niujorkas: W. H. Freeman, Niujorkas, NY, JAV.
  5. Kottler, V. A., Schartl, M. (2018) „teleost“ žuvų spalvingos lyties chromosomos. Genai (Bazelis), doi: 10.3390 / genes9050233.